Mecanismos de citotoxicidade do Diuron e seus metabólitos DCA e DCPMU em células hepáticas: possível lesão mitocondrial

Abstract

A utilização de praguicidas na agricultura tem sido amplamente associada à contaminação ambiental e aos riscos potenciais para a saúde humana. Dentro desse contexto, o herbicida Diuron (3-(3,4-Diclorofenil)-1,1-dimetilureia), um dos mais empregados no Brasil, ocupa a quarta posição entre os herbicidas mais utilizados no país. Este composto tem gerado preocupações devido à sua elevada persistência em águas e solos, bem como à sua degradação e matabolização hepática, que resulta na formação de metabólitos potencialmente tóxicos, como a 3-(3,4 diclorofenil)-1-metilureia (DCPMU) e a 3,4-dicloroanilina (DCA). A avaliação toxicológica utilizando culturas de células hepáticas humanas é particularmente relevante devido à semelhança e à conservação dos processos metabólicos de xenobióticos em organismos humanos. O objetivo do presente estudo foi realizar uma avaliação citotóxica do Diuron e de seus metabólitos em células HepG2, visando elucidar o mecanismo de ação dessas substâncias de forma individual, e, posteriormente, comparar suas estruturas e atividades observadas em concentrações ambientalmente relevantes (5-200 µmol/L). Os achados deste estudo demonstram que o Diuron e seus metabólitos DCA e DCPMU possuem efeito citotóxico significativo emcélulas HepG2. Essa toxicidade foi evidenciada por alterações na proliferação celular, indução de estresse oxidativo, dissipação do potencial de membrana mitocondrial e desregulação do ciclo celular. Esses resultados ressaltam a necessidade de uma avaliação mais rigorosa sobre os impactos do uso do Diuron na agricultura, bem como o monitoramento ambiental e o desenvolvimento de estratégias para mitigar seus efeitos adversos à saúde humana.

The use of pesticides in agriculture has been widely associated with environmental contamination and potential risks to human health. In this context, the herbicide Diuron (3-(3,4-Dichlorophenyl)-1,1-dimethylurea), one of the most commonly used in Brazil, ranks fifth among the most widely employed herbicides in the country. This compound has raised concerns due to its high persistence in water and soil, as well as its degradation and hepatic metabolism, which result in the formation of potentially toxic metabolites, such as 3-(3,4-dichlorophenyl)-1-methylurea (DCPMU) and 3,4-dichloroaniline (DCA). Toxicological assessment using human liver cell cultures is particularly relevant due to the similarity and conservation of xenobiotic metabolic processes in human organisms. The objective of this study was to conduct a cytotoxic evaluation of Diuron and its metabolites in HepG2 cells, aiming to elucidate the mechanism of action of these substances individually, and subsequently compare their structures and activities observed at environmentally relevant concentrations (5-200 µmol/L). The findings of this study demonstrate that Diuron and its metabolites, DCA and DCPMU, exhibit significant cytotoxic effects on HepG2 cells. This toxicity was evidenced by alterations in cell proliferation, induction of oxidative stress, dissipation of mitochondrial membrane potential, and disruption of the cell cycle. These results highlight the need for a more rigorous assessment of the impacts of Diuron use in agriculture, as well as environmental monitoring and the development of strategies to mitigate its adverse effects on human health.